Способ изготовления ствола и устройство для его реализации

Авторы патента:


Способ изготовления ствола и устройство для его реализации
Способ изготовления ствола и устройство для его реализации

 


Владельцы патента RU 2586726:

Кожокин Тимофей Иванович (RU)
Шошин Андрей Алексеевич (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стволов с нарезной или гладкой направляющей частью. Из исходной заготовки путем термообработки и предварительной механической обработки получают заготовку-трубу с передней заходной частью и задней поводковой частью в виде цилиндра. На торце цилиндра образуют усеченный конус. Максимальный диаметр усеченного конуса равен или меньше диаметра цилиндра. Заготовку-трубу устанавливают в подпорном и полом поводковом центрах радиально-обжимной машины. Производят радиальное обжатие заготовки-трубы в радиально-обжимной машине с получением из нее поковки. Полый поводковый центр содержит малый цилиндр с зубьями на торце в передней части, больший цилиндр с наружными канавками без задних стенок в средней части и хвостовик в задней части. На малом цилиндре с возможностью осевого перемещения размещена втулка. Между передним торцем большего цилиндра и задним торцем втулки установлен упругий элемент. Втулка выступает за торец малого цилиндра и выполнена с внутренней конической полостью. В результате обеспечивается повышение качества поковки ствола, увеличение срока службы поводкового центра радиально-обжимной машины и улучшение его технологичности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

 

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением и может быть использована при изготовлении стволов с нарезными или гладкими направляющими частями.

Известен способ изготовления ствола (см. кн. Троицкого Н.Д. Глубокое сверление. Л.: Машиностроение, 1971, с. 140-141). Заготовку - поковку предварительно обрабатывают по наружной поверхности, подрезают ее торцы, выполняют центрирующие шейки и контрольные пояски и осуществляют глубокое сверление. Далее производят термообработку, растачивают глубокое отверстие, выполняют в нем нарезы, в казенной части его - патронник и окончательно обрабатывают по наружной поверхности, получая готовый ствол.

Недостатками аналога являются: длина исходной заготовки больше длины ствола, с учетом подрезки торцев и отделения темплета с дульной части под образцы - свидетели; поэтому разница объемов предварительной и окончательной механической обработки значительна, а коэффициент использования металла (КИМ - отношение массы ствола к массе исходной заготовки - η) не более 30%.

Известен способ изготовления ствола, принятый за прототип (см. патент RU 2429102 С2, от 20.09.2011). Способ заключается в том, что сначала получают исходную заготовку (прокат или поковку) с последующей термообработкой и затем у нее подрезают торцы, центруют один из них, осуществляют глубокое сверление, обтачивают по наружной поверхности с получением заходной части цилиндроконической формы и поводковой части в виде цилиндра, а в ее осевом отверстии выполняют технологическую фаску со стороны торца этого цилиндра, получая в итоге заготовку-трубу. После этого радиальным обжатием (РО) из нее получают поковку ствола, которую окончательно механически обрабатывают и удаляют в отходы только ее заходную часть.

Известно устройство для реализации способа изготовления ствола - полый поводковый центр, принятый за прототип (см. указанный выше патент). Он имеет в передней части малый цилиндр с зубьями на торце, в средней части - большой цилиндр с наружными канавками без задних стенок и в задней части хвостовик. В его передней полости размещается неподвижно упорный центр-втулка с передними продольными прорезями, который выступает передней конической снаружи частью за торец малого цилиндра.

Недостатки способа: наличием несоосности между осями отверстия заготовки-трубы и технологической фаской, образованной со стороны торца цилиндра поводковой части зенкером с передней направляющей, снижается качество получаемых поковок ствола; усложнение изготовления заготовки- трубы из-за зенкерования этой фаски по сравнению с токарными операциями и увеличение трудоемкости изготовления ствола из-за этой операции.

Недостатки устройства: из-за продольных прорезей и вылета упорного центра-втулки за передний торец поводкового центра возникают поперечные колебания последнего с заготовкой-трубой, что сказывается отрицательно на качестве получаемых поковок ствола; наличие зазоров между боковой поверхностью упорного центра-втулки и полостью под него также влияет отрицательно на их качество.

Группой изобретений решаются задачи: повышение качества поковки ствола за счет надежной базировки заготовки-трубы при РО, повышение поперечной жесткости этого упорного центра, а также увеличение срока службы поводкового центра и улучшение его технологичности.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения поковки ствола, включающем установку заготовки-трубы, имеющей на концах переднюю заходную часть и заднюю поводковую часть в виде цилиндра, этими концами соответственно в подпорном и полом поводковом центрах радиально-обжимной машины и последующее радиальное обжатие заготовки-трубы, новым является то, что используют заготовку-трубу, на торце цилиндра поводковой части которой образован усеченный конус с расположенной со стороны этого торца вершиной, причем максимальный диаметр усеченного конуса равен или меньше диаметра упомянутого цилиндра.

Кроме того, технический результат достигается тем, что радиально-обжимная машина для получения поковки ствола, содержащая подпорный центр и полый поводковый центр, выполненный с малым цилиндром, имеющим зубья на торце в передней части, и большим цилиндром, имеющим наружные канавки без задних стенок в средней части и хвостовик в задней части, снабжена размещенной на малом цилиндре полого поводкового центра с возможностью осевого перемещения втулкой и упругим элементом, расположенным между передним торцем большего цилиндра и задним торцем втулки, выступающей за торец малого цилиндра и выполненной с переднего торца с внутренней конической полостью, вершина конуса которой расположена со стороны заднего торца втулки.

Выполнением в поводковой части заготовки-трубы усеченного конуса достигается максимальная точность установки поводковой части заготовки-трубы в поводковом центре и обеспечивается соосность между линией центров радиально-обжимной машины (РОМ) и продольной осью заготовки-трубы и надежность ее вращения, чем гарантируется высокое качество получаемой радиальным обжатием (РО) поковки ствола.

Выполнением основания усеченного конуса в диаметральный размер, равный диаметру цилиндра заготовки-трубы, достигается максимальный крутящий момент со стороны поводкового центра при РО и обеспечивается надежная фиксация цилиндра заготовки-трубы при обжатии за счет внедрения в него большого количества зубьев этого центра на большей площади цилиндра.

Размещением упругого элемента (пружины, полиуретановой втулки и др.) между задним торцем этой втулки и передним торцем большего цилиндра поводкового центра обеспечивается осевое перемещение ее при закреплении заготовки-трубы в центрах РОМы и гарантируется надежность базировки последней в РОМе благодаря передней внутренней конической полости ее с вершиной, расположенной со стороны ее заднего торца. Сама втулка с этой полостью выступает за торец малого цилиндра.

Этим решением увеличивается срок службы поводкового центра благодаря возможности замены его изношенной втулки новой с использованием остальной части поводкового центра.

Также увеличивается точность установки заготовки-трубы на радиально-обжимной машине (РОМ) из-за отсутствия зазоров между конической поверхностью цилиндра заготовки-трубы и конической поверхностью предлагаемой подвижной втулки.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым, имеет существенные отличия, промышленно применимо и поэтому соответствует критерию - "изобретение".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:

фиг. 1 - изображена поводковая часть заготовки-трубы с усеченным конусом на торце;

фиг. 2 - пример выполнения полого поводкового центра.

Способ осуществляют следующим образом.

На металлургическом предприятии изготавливают и термообрабатывают исходную заготовку (круглый прокат или поковку); затем на заводе-изготовителе стволов ее механически обрабатывают: подрезают торцы, центруют один из них, сверлят с образованием сквозного отверстия, обтачивают с получением деформируемых переднюю заходную часть и заднюю поводковую часть в виде цилиндра, на котором выполняют усеченный конус с вершиной на его торце, причем максимальный диаметр этого конуса равен или меньше диаметра цилиндра.

На фиг. 1 усеченный конус 1 цилиндра 2 поводковой части заготовки-трубы имеет основание, равное диаметру этого цилиндра.

Вследствие того, что заходная часть и другие части заготовки-трубы выполняются при закреплении в центрах токарного станка исходной заготовки, поэтому достигается нулевая несоосность между осями ее отверстия и усеченного конуса при невращающемся центре, расположенном в задней бабке станка, или эта несоосность несколько сотых миллиметра при использовании в задней бабке вращающегося центра с радиальным биением не более 0,01 мм (см. Справочник технолога-машиностроителя, т. 1, стр. 224 / Под ред. А.Г Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985). Этим гарантируется качество получаемой РО поковки ствола по ее разностенности и прямолинейности направляющей части.

После радиального обжатия на РОМе заготовки-трубы полученную из нее поковку ствола обрабатывают окончательно с удалением у нее передней заходной части длиной до 40-50 мм и казенной части длиной ≤10 мм, или усеченной конус ее не удаляют, когда наружный диаметр казенной части ствола меньше диаметра цилиндра поводковой части заготовки-трубы, например, в стволе пулемета "Корд", у которого этот диаметр равен 38 мм до сборки.

Указанный способ получения поковки ствола реализуется в радиально-обжимной машине, имеющей полый поводковый центр, изображенный на фиг. 2.

На малом цилиндре 1 полого поводкового центра размещена подвижная втулка 2, выступающая за его торец 3, на котором образованы непоказанные зубья. В осевом направлении относительно центра движение втулки 2 ограничивает фиксирующий элемент 4 (винт, штифт или др.), который также предохраняет ее от проворота во время РО заготовки-трубы.

С переднего торца втулки 2 образована внутренняя коническая полость 5 под усеченный конус 6 цилиндра 7 заготовки-трубы, причем эта полость имеет вершину со стороны ее заднего торца 8, между которым и передним торцем большего цилиндра 9 центра размещен упругий элемент 10 (пружина, полиуретановое кольцо или др.).

Данный центр работает так. При установке заготовки-трубы 7 на линию центров РОМы передняя заходная часть ее располагается в подпорном центре, а задняя поводковая часть - в поводковом центре. Центрирование поводковой части 7 заготовки-трубы обеспечивается размещением ее усеченного конуса 6 (см. фиг. 1) во внутренней конической полости 5 втулки 2. При фиксации заготовки-трубы 7 осевым усилием механизма подачи РОМы в этих центрах втулка 2 своим задним торцем деформирует упругий элемент 10, перемещаясь в осевом направлении в сторону большего цилиндра 9 поводкового центра, а зубья торца 3 малого цилиндра 1 этого центра внедряются на требуемую глубину в торец цилиндра 7 заготовки-трубы, обеспечивая надежное, без остановок, вращение заготовки-трубы при РО.

Преимущества поводкового центра фиг. 2 в простоте изготовления из-за наличия цилиндрических посадочных поверхностей. При износе зубьев торца 3 малого цилиндра 1 их восстанавливают, например, электрофизическим методом, делая это многократно после каждого предельного износа с уменьшением длины упругого элемента 10 (если это полиуретановое кольцо, то подрезают его торец).

Пример реализации предлагаемого в стволе выше упомянутого пулемета „Корд" калибра 12,7 мм: заготовка-труба под радиальное обжатие имеет диаметры цилиндра поводковой части - 57 мм, отверстие 15 мм и выполняется фаска - усеченный конус 4…5 мм × 45°, достаточный для фиксации ее в поводковом центре. Следовательно, диаметр торца цилиндра этой части равен 47-49 мм, что вполне достаточно для прочности малого цилиндра центра и вращения зубьями торца этого цилиндра внедряемыми в торец цилиндра поводковой части заготовки-трубы при радиальном обжатии ее. У ствола казенная часть выполняется в диаметр, равный 38 мм, под муфту, размещаемую там.

Таким образом, предлагаемой группой изобретений решаются задачи: обеспечения качества поковки ствола за счет более надежной базировки заготовки-трубы при РО; повышение поперечной жесткости этого упорного центра; увеличение срока службы поводкового центра и его технологичности; достигается максимальная точность установки заготовки-трубы в поводковом центре и обеспечивается соосность между линией центров радиально-обжимной машины (РОМ) и продольной осью заготовки-трубы, чем гарантируется высокое качество получаемой радиальным обжатием (РО) поковки и ствола в целом. Предлагаемым поводковым центром сводятся к минимуму затраты при его эксплуатации, чем понижается стоимость получаемой РО поковки ствола и последнего в целом.

1. Способ получения поковки ствола, включающий установку заготовки-трубы, имеющей на концах переднюю заходную часть и заднюю поводковую часть в виде цилиндра, этими концами соответственно в подпорном и полом поводковом центрах радиально-обжимной машины и последующее радиальное обжатие заготовки-трубы, отличающийся тем, что используют заготовку-трубу, на торце цилиндра поводковой части которой образован усеченный конус с расположенной со стороны этого торца вершиной, причем максимальный диаметр усеченного конуса равен или меньше диаметра упомянутого цилиндра.

2. Радиально-обжимная машина для получения поковки ствола, содержащая подпорный центр и полый поводковый центр, выполненный с малым цилиндром, имеющим зубья на торце в передней части, и большим цилиндром, имеющим наружные канавки без задних стенок в средней части и хвостовик в задней части, отличающаяся тем, что она снабжена размещенной на малом цилиндре полого поводкового центра с возможностью осевого перемещения втулкой и упругим элементом, расположенным между передним торцем большего цилиндра и задним торцем втулки, выступающей за торец малого цилиндра и выполненной с переднего торца с внутренней конической полостью, вершина конуса которой расположена со стороны заднего торца втулки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении гладких и нарезных стволов. Исходную заготовку после термообработки подвергают механической обработке по наружной поверхности.

Изобретение относится к области обработки металлов и может использоваться для изготовления стволов с нарезными и гладкими направляющими частями. Из исходной заготовки получают заготовку-трубу с заходной частью в виде наружной технологической фаски.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стволов с нарезными направляющими частями. Из исходной заготовки путем механической обработки получают заготовку-трубу.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении пулеметных стволов с нарезной направляющей частью. Исходную заготовку подвергают термической и механической обработке с образованием заготовки-трубы с заходной и поводковой частями на концах.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении нарезных стволов стрелкового оружия. Исходную заготовку подвергают механической обработке, а затем - упрочняющей термообработке.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении оружейных стволов калибра 5,45-30 мм. Из исходной заготовки путем ее термообработки и механической обработки получают заготовку-трубу.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении оружейных стволов калибра 5,45-30 мм. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении роликов приводных цепей, применяемых в металлургии, конвейерных устройствах и других высокоэнергетических передачах движения.

Изобретение относится к способу изготовления трубчатых длинных изделий из предварительно снабженного отверстием полого блока, в котором полый блок захватывают с помощью манипулятора блока и переносят в рабочую зону ковочной машины, при этом перед ковкой полого блока в ковочной машине расположенную на штанге оправку вводят в осевом направлении через центральное отверстие в манипуляторе блока и далее во внутреннее отверстие полого блока.

Изобретение относится к радиальным прессам и захватным устройствам для смены инструментов в нем. Горизонтальный радиальный пресс содержит множество радиальных кулачков для приема сменных инструментов, расположенных внутри прессового отделения вокруг горизонтальной оси (X) пресса, а также приводные устройства кулачков для радиального смещения кулачков на стадии установки инструментов в соответствующие кулачки относительно упомянутой горизонтальной оси (X) пресса и одновременного осевого смещения вдоль упомянутой горизонтальной оси (X) в направлении переднего фланца пресса.

Изобретение относится к высадочному прессу, обеспечивающему высадку конца металлической трубы, например, нефтепроводной трубы. Пресс содержит станину, которая определяет рабочее пространство, и первое блокирующее устройство для блокировки трубы, подвергаемой высадке.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и пригодно для изготовления оружейных стволов калибра 4,5-30 мм. В полом поводковом центре радиально-обжимной машины для обжатия заготовки-трубы, выполненном в передней части с зубьями и в виде усеченного конуса, переходящего своим основанием в средней части в цилиндр с наружными продольными канавками без задних стенок, а в задней части - в хвостовик, причем с переднего торца центра выполнена полость большего диаметра, открытая в сквозную полость меньшего диаметра.

Изобретение относится к грейферным транспортирующим устройствам многопозиционных процессов, преимущественно кривошипных горячештамповочных. Подача содержит неподвижное основание, грейферные захваты, механизм перемещения грейферных захватов вдоль позиций пресса, механизм их вертикального перемещения и оснащенные приводами механизмы выдвижения грейферных захватов и их сжатия и разжатия.

Изобретение относится к автоматизации процесса многопереходной штамповки сложных деталей и может быть использовано для переноса тяжелых заготовок, в том числе заготовок в виде длинномерного прутка или стержня, в многопозиционных ковочных машинах с вертикальным разъемом матриц.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении оружейных стволов калибра 5,45-30 мм. Из исходной заготовки путем ее термообработки и механической обработки получают заготовку-трубу.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно: к устройствам для захвата и удаления деталей из рабочей зоны пресса, в частности для захвата рабочей втулки контейнера вакуумного пресса.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве крупногабаритных изделий сложной конфигурации из алюминиевых сплавов реоштамповкой.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к вспомогательному оборудованию для быстрого снятия и установки ковочных бойков в четырехбойковых ковочных устройствах.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к поводковым центрам для закрепления и вращения толстостенных заготовок, подвергаемых радиальному обжатию на радиально-обжимных машинах.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стволов с нарезными и гладкими направляющими частями. Из исходной заготовки механической обработкой получают заготовку-трубу. Производят первое радиальное обжатие заготовки-трубы на радиально-обжимной машине (РОМ), имеющей подпорный и поводковый центры. Получают промежуточную поковку и производят ее промежуточную термическую и механическую обработку. Из промежуточной поковки вторым радиальным обжатием получают готовую поковку ствола. При этом заходную часть заготовки-трубы выполняют в виде наружного заходного конуса, который деформируют бойками РОМ при первом и втором обжатиях. Заходный конус переходит своим основанием в часть заготовки-трубы в виде цилиндра и имеет на торце внутреннюю технологическую фаску под подпорный центр РОМ. При механической обработке промежуточной поковки ствола под второе радиальное обжатие подрезают торец ее заходной части. Со стороны указанного торца на заходной части выполняют цилиндр, переходящий в наружный заходный конус промежуточной поковки. В результате обеспечивается уменьшение объема механической обработки заготовки-трубы и промежуточной поковки, повышение надежности крепления заготовки-трубы при радиальном обжатии. 3 ил., 1 пр.
Наверх